ES2249215T3 - Disposicion de montaje para soportar fuerzas de traccion y cabeza de montaje para dicha disposicion de montaje. - Google Patents

Abstract

Disposición de montaje para soportar una carga colgante (2), - en donde la disposición de montaje (4) presenta un primero y un segundo elementos de montaje (14, 16), - en donde uno de los elementos de montaje presenta al menos un imán (18), y - en donde el otro elemento de montaje comprende un metal hacia el cual se atrae magnéticamente el elemento de montaje primeramente citado, - en donde al menos uno de los elementos de montaje (14; 16) presenta en su superficie de montaje (20) al menos una tobera de salida de gas (22) que es solicitada por un gas comprimido, de modo que una corriente de gas que sale de la tobera de salida de gas (22) forma un cojín de gas entre los elementos de montaje (14, 16) que se atraen uno hacia otro a consecuencia de la fuerza magnética, cuyo cojín hace que los elementos de montaje (14, 16) se mantengan distanciados uno de otro.

Description

Disposición de montaje para soportar fuerzas de tracción y cabeza de montaje para dicha disposición de montaje.

La invención concierne a una disposición de montaje para soportar una carga colgante según el preámbulo de la reivindicación 1. Esta disposición de montaje sirve para soportar una masa en forma colgante a fin de simular su ingravidez en un campo gravitatorio.

Una disposición de montaje de esta clase es conocida, por ejemplo, por el documento DE 195 01 571 A1.

El documento CH 415 188 A revela un dispositivo magnético para sujetar firmemente y desplazar sin contacto dos piezas. Un imán estacionario está rodeado por una carcasa en la que están previstos agujeros de salida para aire comprimido en un lado inferior o en un lado superior, introduciéndose el aire comprimido en un sistema de canales de la carcasa unido con los agujeros de salida. Una placa de material magnético es atraída por el imán, haciendo al mismo tiempo el aire comprimido que sale de los agujeros de salida que la placa se mantenga distanciada de la carcasa. De esta manera, se establece un equilibrio entre la fuerza de atracción magnética y la fuerza de repulsión a consecuencia del aire comprimido que sale de los agujeros de salida.

El documento US 5,098,203 revela, al igual que el documento EP 0 046 111 A1, un sistema de montaje magnético en el que aire comprimido que sale centralmente de una carcasa que presenta el imán es hecho circular hacia la superficie de montaje. En el documento EP 0 046 111 A1 se ha previsto, además, un rebajo de la superficie de montaje en la zona del imán en el que el aire comprimido saliente puede formar un cojín de aire de gran superficie. Ambas disposiciones de montaje conocidas reaccionan de forma sensible a un vuelco del objeto a soportar con respecto a la disposición de montaje, puesto que, al producirse un vuelco, el aire comprimido puede salir de golpe y con ello los dos objetos a soportar entran en contacto uno con otro. Un montaje colgante no es conocido por estos documentos.

El documento JP 09327190 A1 (Patent Abstracts of Japan) muestra una disposición de montaje con una pluralidad de dispositivos de soporte magnéticos que cuelgan debajo de una placa metálica y que soportan de forma colgante una estructura de antena flexible. La fuerza de atracción de los imanes contra la placa metálica es regulada por medio de un dispositivo de regulación, de modo que los imanes flotan siempre a una pequeña distancia por debajo de la placa metálica. Cuando en esta disposición se produce solamente un vuelco insignificante de un sujetador magnético, se puede romper el contacto magnético con la placa metálica y se puede caer la disposición de montaje colgante. No se conoce por este documento una disposición de montaje neumático.

Los satélites están equipados usualmente, para su abastecimiento de corriente, con paneles solares plegables que están plegados durante el transporte de la tierra a la órbita y que se aplican a la envoltura exterior del satélite. En órbita, éstos se despliegan luego a manera de zig-zag por medio de un mecanismo de despliegue después del lanzamiento del satélite.

Este despliegue del panel solar es crítico para el sistema, ya que el abastecimiento de corriente para el satélite sin paneles solares suficiente y completamente desplegados no está garantizado y éste no está capacitado para ser utilizado en absoluto o bien sólo lo está en grado restringido. Por tanto, se ha de simular en tierra el proceso de despliegue y se ha de ensayar la mecánica correspondiente.

Para esta simulación y para este proceso de ensayo se han suspendido hasta ahora las articulaciones de una disposición de paneles solares en una pista de rodamientos montada en el techo, pudiendo moverse los dispositivos de suspensión correspondientes dentro de una pista de rodamientos en dirección longitudinal y transversal, así como en su punto de suspensión alrededor del eje vertical. De este modo, se ha logrado en el proceso de despliegue un movimiento básicamente libre de la disposición de paneles solares al desplegarse. No obstante, en los rodamientos se presentan fuerzas de rozamiento tanto en dirección longitudinal como en dirección transversal y también en el cojinete de giro de la suspensión, cuyas fuerzas de rozamiento no permiten un movimiento completamente libre de la disposición de paneles solares al desplazarse, tal como ocurre en el espacio en condiciones de ingravidez. Además, debido a la suspensión de los paneles solares en la zona de sus articulaciones se genera en estas articulaciones una fuerza axial originada por la fuerza de la gravedad que provoca en las articulaciones unas resistencias de rozamiento que no se presentan en condiciones de ingravidez. Por tanto, la suspensión de los paneles solares de este dispositivo de ensayo generalmente conocido y no documentable por el estado de la técnica es adecuada sólo condicionalmente para garantizar una movilidad libre real de los paneles solares al desplegarse.

No sólo el proceso de desplegado anteriormente descrito de paneles solares requiere un sistema de suspensión de carga móvil sin rozamiento. También en otros muchos sectores de la técnica de fabricación, montaje o transporte es necesario trasladar cargas colgantes casi sin rozamiento en un plano horizontal. Esto es necesario especialmente cuando se debe efectuar un posicionamiento altamente preciso de la carga. En sistemas de transporte afectados de rozamiento no es posible este posicionamiento altamente preciso, ya que, debido al rozamiento, se produce siempre un movimiento a modo de tirones del sistema de transporte, si bien este movimiento sólo es ligeramente perceptible.

Se conoce por el documento US 4,860,600 un simulador de microgravedad en el que se emplean apoyos neumáticos para soportar una masa a ensayar. No obstante, los apoyos neumáticos actúan en esta disposición conocida en contra de la fuerza de la gravedad, de modo que aquí es soportada por el apoyo neumático una disposición vertical, es decir, una fuerza de presión. Sin embargo, en el caso de masas a ensayar muy estrechas y altas, tal como ocurre, por ejemplo, en los paneles solares, unas desviaciones laterales muy pequeñas pueden originar ya fuerzas de vuelco que pueden poner fuera de servicio debido a pares de vuelco a una disposición de montaje neumático vertical convencional según el documento US 4,860,600. Una disposición vertical de montaje por presión de gas con los mismos inconvenientes es conocida también por el documento US 5,501,114.

Por tanto, el cometido de la presente invención consiste en crear una disposición de montaje del género expuesto que, por un lado, soporte con seguridad fuerzas de tracción y que, por otro lado, admita un movimiento casi sin rozamiento en un plano y alrededor de un eje vertical.

Este problema se resuelve por medio de la disposición de montaje con las características de la reivindicación 1. Como quiera que las cabezas de montaje están montadas individualmente de forma basculable en una estructura de soporte unido operativamente con la masa a soportar, las irregularidades eventualmente existentes en una de las superficies de montaje pueden ser compensadas de la misma manera que las perturbaciones exógenas pequeñas que ejercen un par de vuelco sobre las respectivas cabezas de montaje, ya que las distintas cabezas de montaje se aplican siempre de forma óptima al otro elemento de montaje, sin que se produzca entonces un aumento de la distancia entre las dos superficies de montaje ni, por tanto, una separación de la cabeza de montaje respecto del segundo elemento de montaje. Al menos uno de los elementos de montaje presenta en su superficie de montaje al menos una tobera de salida de gas que es solicitada por un gas comprimido, de modo que una corriente de gas que salga de la o las toberas de salida de gas forma un cojín de gas entre los elementos de montaje que se atraen uno hacia otro debido a la fuerza magnética, cuyo cojín hace que los elementos de montaje se mantengan distanciados uno de otro. La fuerza de atracción magnética entre los elementos de montaje es aquí igual a la suma de la fuerza de tracción ejercida por la masa y el primer elemento de montaje y la fuerza de repulsión del cojín de gas.

La combinación de sujetador magnético y apoyo de gas comprimido hace posible de manera fiable establecer una fuerza de retención entre los dos elementos de montaje que soporte de forma fiable las fuerzas de tracción, sin que se establezca entonces una unión mecánica de los dos elementos de montaje.

En la disposición de montaje según la invención es ventajoso el hecho de que la disposición colgante de la masa y, por tanto, la configuración de la disposición de montaje como un apoyo colgante y no como un apoyo vertical son relativamente inmunes frente a desviaciones de incluso una masa alta delgada, ya que en una disposición de montaje colgante reina siempre un equilibrio estable, mientras que en una disposición de montaje vertical reina siempre un equilibrio inestable.

En la disposición de montaje según la invención es ventajoso también el hecho de que el primer elemento de montaje equipado con imán presenta también las toberas de salida de gas para la generación del cojín de gas. Esta disposición de montaje es ventajosa en el aspecto de la técnica de fabricación y por la parte de la comercialización, ya que solamente un elemento de montaje tiene que estar configurado con alto valor tecnológico, mientras que el otro elemento de montaje puede ser de construcción relativamente sencilla.

En la ejecución según la invención es ventajoso el hecho de que el primer elemento de montaje equipado con imán presenta una pluralidad de dispositivos de montaje y el segundo elemento de montaje está formado por una plancha metálica sustancialmente plana. La previsión de una plancha metálica plana como segundo elemento de montaje hace posible que la funcionalidad total de la disposición de montaje según la invención se concentre sobre el primer elemento de montaje equipado con imán.

La plancha metálica que forma el segundo elemento de montaje está dispuesta en posición estacionaria y el primer dispositivo de montaje equipado con imán está unido operativamente con la masa a montar, estando configurado cada uno de los dispositivos de montaje como una cabeza de montaje provista de al menos un imán y de toberas de salida de aire.

En la ejecución según la invención es especialmente ventajoso el hecho de que las cabezas de montaje del primer elemento de montaje están dispuestas en fila, estando previstas al menos dos cabezas de montaje que están articuladas de forma lateralmente móvil en un extremo respectivo de una viga de soporte a manera de brazo de balanza, y estando montada en forma basculable la viga de soporte directa o indirectamente a manera de brazo de balanza en una estructura de suspensión para la masa a montar. Esta ejecución según la invención hace posible una distribución uniforme ideal de la fuerza de tracción sobre las distintas cabezas de montaje y, por tanto, una distribución homogénea y fiablemente eficaz de la fuerza de tracción en toda la disposición de montaje.

Es especialmente ventajosa a este respecto que la estructura de soporte presente en un primer plano un número par de primeras vigas de soporte a manera de brazos de balanza, en cuyos extremos respectivos estén montadas de forma basculable dos cabezas de montaje contiguas una a otra, que la estructura de soporte presente en un segundo plano un número par dos vigas de soporte a manera de brazos de balanza, en cuyos extremos respectivos estén montadas de forma basculable a manera de brazos de balanza dos primeras vigas de soporte contiguas una a otra, que la estructura de soporte presente preferiblemente en uno o más planos adicionales vigas de soporte a manera de brazos de balanza en cuyos extremos respectivos estén montadas de forma basculable a manera de brazos de balanza dos vigas de soporte del plano sobrepuesto contiguas una a otra, y que el plano más inferior presente una única última viga de soporte que esté montada de manera basculable a manera de brazo de balanza en la estructura de suspensión para la masa a montar. Esta ejecución hace posible prever un gran número de cabezas de montaje y garantizar al mismo tiempo que cada cabeza de montaje reciba la misma fuerza de tracción. Preferiblemente, se han previsto en calidad de imanes unos imanes permanentes. Esto tiene la ventaja de que, en caso de un fallo del sistema, no se cae la masa suspendida de la disposición de montaje, sino que actúa en el segundo elemento de montaje debido a la fuerza de atracción del imán permanente, con lo que, en caso de un fallo del sistema, no se cae la masa a sujetar.

Asimismo, es ventajoso que al menos un imán esté formado por un electroimán. De este modo, se puede crear, por ejemplo, un dispositivo de freno controlable para una masa en movimiento suspendida en la disposición de montaje, pudiendo lograrse, por activación del electroimán hasta superar el cojín de gas comprimido y hasta el contacto físico con la segunda disposición de montaje, una acción de frenado por medio de la cabeza de montaje provista de un electroimán. Es especialmente ventajoso que la fuerza de atracción del electroimán y/o la fuerza de repulsión del cojín de gas sean regulables. De este modo, se puede dominar también en medida limitada una fuerza dinámica, pudiendo lograrse por aumento de la fuerza del electroimán y por reducción de la fuerza de repulsión del cojín de gas una atracción más fuerte de la disposición de montaje contra el segundo elemento de montaje.

Es ventajoso también que la estructura de salida de gas esté constituida por un gran número de toberas de salida de gas dispuestas alrededor del imán, pudiendo estar previstas especialmente microtoberas que proporcionen la constitución de un cojín de gas operativo en alto grado.

Sin embargo, como alternativa, también la estructura de salida de gas puede presentar al menos una tobera de salida de gas que esté en comunicación de fluido con una estructura distribuidora de aire dispuesta a manera de ranura alrededor del imán.

En una ejecución especialmente preferida de la cabeza de montaje la carcasa está construida sustancialmente con simetría axial, preferiblemente en forma cilíndrica, extendiéndose la superficie de montaje ortogonalmente al eje de simetría de la cabeza de montaje, preferiblemente con ortogonilidad en todas las direcciones, estando dispuesto el imán coaxialmente al eje de simetría de la cabeza de montaje, extendiéndose las líneas de campo interiores del imán sustancialmente paralelas al eje de simetría y estando dispuestas las toberas de salida de gas en forma de círculo sobre al menos un anillo alrededor del imán, que está colocado también coaxialmente al eje de simetría. Esta configuración especialmente simétrica en rotación de toda la cabeza de montaje se caracteriza porque dicha cabeza de montaje no posee ninguna prioridad de dirección al realizar un movimiento, de modo que es posible un movimiento de la cabeza de montaje en cualquier dirección de traslación sin obstáculos y sin preferencias.

Como alternativa, la cabeza de montaje puede estar configurada de modo que el cuerpo de montaje tenga forma de rectángulo o de trapecio en planta y que el imán tenga también forma de rectángulo o de trapecio en planta. De este modo, se crea una preferencia direccional unívoca del cuerpo de montaje, lo que puede ser ventajoso cuando deba definirse deliberadamente una dirección de movimiento prefijada del cuerpo de montaje, tal como puede ser ventajoso, por ejemplo, en un sistema de transporte que utilice la disposición de montaje según la invención.

Es especialmente ventajoso que las toberas de salida de gas estén formadas en la superficie de montaje por microagujeros perforados por medio de un chorro rico en energía que sean de configuración cónica, estando colocada su sección transversal más estrecha junto a la desembocadura en la superficie de montaje. Esta configuración de las toberas de salida de gas, que es en sí ya conocida por el documento DE 44 36 156 C1, posee la ventaja de que se reduce extraordinariamente el consumo de aire de las toberas individuales y se puede incorporar en el cuerpo de montaje un gran número de toberas para una alta fuerza de soporte estática, sin hacer con ello que aumente el consumo de aire total en regiones antieconómicas. En la cabeza de montaje según la invención esta configuración de las toberas de salida de gas, en combinación con el imán previsto en la cabeza de montaje, proporciona una atracción y repulsión extraordinariamente homogéneas de los elementos de montaje cooperantes, de modo que éstos poseen una elevada y fiable capacidad de soporte.

La disposición de montaje según la invención, especialmente cuando está equipada con las cabezas de montaje según la invención, sirve en un uso preferido para suspender, compensando la fuerza de la gravedad, una disposición de paneles solares plegables para un satélite en un dispositivo de ensayo para una prueba del proceso de despliegue en un campo de gravitación que simule la ingravidez, estando prevista al menos una disposición de montaje para suspender horizontalmente con movilidad libre la disposición de paneles solares.

Es especialmente ventajoso a este respecto que estén previstas varias disposiciones de montaje, de las que cada disposición de montaje lleve montado un panel solar de la disposición de paneles solares constituida por varios paneles solares suspendido con libertad de movimiento en dirección horizontal y con libertad de giro alrededor del eje vertical que pasa por el centro de gravedad del respectivo panel solar. En particular, esta forma de realización permite garantizar ya en la suspensión una movilidad sin rozamiento de los distintos paneles solares y, al mismo tiempo, impedir la aparición de fuerzas axiales en las articulaciones que unen los paneles solares uno con otro, de modo que tampoco en estas articulaciones actúen fuerzas de rozamiento originadas por la fuerza de la gravedad.

En principio, la disposición de montaje según la invención y especialmente las cabezas de montaje según la invención son adecuadas también para proporcionar cualquier otro apoyo de una carga colgante, de modo que éstas, por ejemplo, puedan utilizarse también para un sistema de transporte que se mueve sustancialmente sin rozamiento.

Se explica seguidamente la invención con más detalle ayudándose de un ejemplo y haciendo referencia al dibujo. Muestran en éste:

La Figura 1, una disposición de paneles solares casi completamente desplegada con una pluralidad de disposiciones de montaje según la invención para soportar estos paneles en forma colgante;

La Figura 2, un dibujo detallado de una disposición de montaje de la invención según el detalle II de la Figura 1;

La Figura 3, una vista en perspectiva de una cabeza de montaje de una disposición de montaje según la invención;

La Figura 4, una sección vertical a través de una cabeza de montaje según la invención; y

La Figura 5, un dispositivo de montaje posicionable con alta precisión por medio de las disposiciones de montaje según la invención, en una vista en perspectiva tomada oblicuamente desde abajo.

La Figura 1 muestra una disposición 2 de paneles solares que está montada en forma colgante y libremente móvil en sentido horizontal por medio de una disposición de montaje 4.

La disposición 2 de paneles solares comprende una pluralidad de paneles solares 6 que están unidos uno con otro en dos lados verticales alejados uno de otro por medio de articulaciones 8 a manera de bisagra, de modo que la disposición 2 de paneles solares se puede plegar y desplegar a manera de zig-zag. El primer panel solar 6 está unido articuladamente en su lado vertical alejado de la articulación 8, a través de una articulación 8' a manera de bisagra, con una estructura de fijación 10 de forma de trapecio que posee en su extremo libre una placa de fijación 12 que puede aplicarse a un satélite (no mostrado). La placa de fijación 12 está sujeta en posición estacionaria en un dispositivo de ensayo.

La disposición de montaje 4 comprende una pluralidad de elementos de montaje 14 y un segundo elemento de montaje 16 cooperante con los primeros elementos de montaje 14.

El segundo elemento de montaje 16 presenta una plancha metálica plana que se extiende sustancialmente en dirección horizontal.

Los primeros elementos de montaje 14 presentan cada uno de ellos al menos un imán 18 que hace que el elemento de montaje correspondiente 14 y el panel solar 6 unido operativamente con éste, así como la estructura de fijación 10 unida operativamente con el primer elemento de montaje 14, sean soportados por medio de la fuerza magnética de manera que queden colgando debajo del segundo elemento de montaje 16 que presenta la plancha metálica. Además, cada primer elemento de montaje 14 presenta en su superficie de montaje 20 unas toberas de salida de aire 22 (Figura 4) que están solicitadas por un gas comprimido, formando una corriente de gas que sale de las toberas de salida de gas 22 un cojín de gas entre el respectivo primer elemento de montaje 14 y el segundo elemento de montaje 16, cuyo cojín hace que los elementos de montaje 14, 16 se mantengan distanciados uno de otro. La presión del gas de la corriente de gas saliente está ajustada en este caso de tal manera que la suma de la fuerza de repulsión del cojín de gas provocada por la misma y la fuerza de atracción ejercida por la masa de la disposición 2 de paneles solares y los primeros elementos de montaje 14 sea igual a la fuerza de atracción magnética entre los elementos de montaje 14, 16. De esta manera, los primeros elementos de montaje 14, junto con la disposición 2 de paneles solares dispuesta en ellos, se mantienen flotando debajo del segundo elemento de montaje 16, sin que los dos elementos de montaje 14, 16 se toquen uno a otro. Este montaje flotante hace posible una movilidad libre del panel solar 6 de la disposición 2 de paneles solares a lo largo del segundo elemento de montaje 16 (es decir, en este ejemplo en dirección horizontal) y una movilidad libre alrededor del eje vertical de cada primer elemento de montaje 14, de modo que el sistema descrito presenta tres grados de libertad.

Tanto los imanes 18 como las toberas de salida de gas 22 no han de estar dispuestos forzosamente en el primer elemento de montaje colgante, aunque esto es una ejecución especialmente ventajosa de la invención; las toberas de salida de gas y/o los imanes 18 pueden estar dispuestos también en el segundo elemento de montaje 16 a manera de plancha, estando previsto entonces convenientemente para las toberas de salida de gas 22 un dispositivo de activación que activa solamente las toberas de salida de gas en la zona de las cuales se encuentra un primer elemento de montaje colgante 14.

Además, se puede apreciar en la Figura 1 que los primeros elementos de montaje 14 están fijados, a través de un respectivo tirante vertical 24, con una viga horizontal 26 dispuesta en el canto superior de cada panel solar 6, estando aplicado el tirante verticalmente por encima del centro de gravedad S de la masa de cada panel solar 6. De esta manera, se evita la producción de fuerzas verticales en las articulaciones 8 a manera de bisagra que unen los paneles solares 6 uno con otro. Una construcción semejante con el mismo efecto para la articulación 8' a manera de bisagra está prevista también para el montaje colgante de la estructura de fijación 10.

Se explica ahora la constitución de cada elemento de montaje 14 con ayuda de la Figura 2.

En la Figura 2 se muestra una vista ampliada de un primer elemento de montaje 14 que cuelga debajo del segundo elemento de montaje 16. El primer elemento de montaje 14 comprende, junto al tirante 24 y a la viga horizontal 26 que sujeta el panel solar 6 o, en el ejemplo de la Figura 2, la estructura de fijación 10, una pluralidad de dispositivos de montaje 28 y una estructura de soporte 30. Cada dispositivo de montaje 28 comprende una cabeza de montaje 32 con una superficie de montaje superior 34 dirigida hacia el segundo elemento de montaje 16, así como un puntal de tracción 36 dispuesto en el lado inferior alejado de la superficie de montaje 34. Se describirá más adelante la constitución del dispositivo de montaje 28 haciendo referencia a las Figuras 3 y 4.

La estructura de soporte 30 comprende un gran número de vigas de soporte 38, 38', 38'', 38'''; 40, 40'; 42, 42'; 44 dispuestas en varios planos E1, E2, E3 y E4 colocados uno sobre otro. El plano más inferior E4 de la estructura de soporte 30 está constituido por una viga de soporte 44 a manera de brazo de balanza que presenta el contorno de un triángulo isósceles y que en la zona del vértice del triángulo que está formado por los dos lados iguales está articulada de manera basculable en el extremo superior del tirante 24. En los otros dos vértices de la viga de soporte 44 está montada de forma basculable una respectiva viga de soporte adicional 42, 42' - que está configurada también en forma de un triángulo isósceles - en la zona de su vértice formado por los brazos de igual longitud. Las dos vigas de soporte 42, 42' forman el plano inmediato superior E3 de la estructura de soporte 30. La disposición colocada por encima de cada una de las vigas de soporte 42, 42' está estructurada de la misma manera, por lo que a continuación se describe solamente la estructura colocada por encima de la viga de soporte 42.

En los otros dos vértices de la viga de soporte 42 están montadas sendas vigas de soporte 40, 40' de un plano superpuesto E2 de la estructura de soporte 30 de la misma manera basculable que las vigas de soporte 42, 42' en la viga de soporte 44. Estas vigas de soporte 40, 40' vuelven a llevar montadas en sus vértices libres sendas vigas de soporte 38, 38', 38'', 38''', respectivamente, de un plano superpuesto E1 de la misma manera basculable y a modo de brazos de balanza. Las vigas de soporte 38, 38', 38'', 38''' son de también constitución análoga a la de las vigas de soporte a manera de brazos de balanza colocadas debajo de ellas, estando situados los respectivos puntos de articulación en los vértices de un triángulo isósceles imaginario. Los dos puntos de articulación superiores de las vigas de soporte más superiores 38, 38', 38'', 38''' llevan montado en forma basculable el respectivo extremo inferior del puntal de tracción 36 de un dispositivo de montaje asociado 28. La capacidad de basculación anteriormente descrita de los distintos elementos, pero al menos la del puntal de tracción 36 en las vigas de soporte más superiores 38, 38'. 38'', 38''', no está limitada a la dirección del plano formado por las vigas de soporte, sino que es posible también en dirección transversal a este plano.

Debido a esta construcción de la estructura de soporte 30 se garantiza que la fuerza de tracción introducida en la estructura de soporte 30 a través del tirante 24 sea introducida en el respectivo dispositivo de montaje 28 en una dirección de fuerza exclusivamente vertical, es decir, en la dirección del respectivo eje longitudinal X de los dispositivos de montaje 28, con independencia de componentes laterales que ataquen, por ejemplo, en el tirante 24. Por este motivo, no se presentan fuerzas de vuelco en la superficie de montaje 34 de cada dispositivo de montaje 28, de modo que la distancia entre la superficie de montaje 34 del respectivo dispositivo de montaje 28 y la superficie de montaje del segundo elemento de montaje 16 orientada hacia abajo es constante. Se garantiza así que se forme un cojín de aire de espesor uniforme entre el respectivo dispositivo de montaje 28 y el segundo elemento de montaje superior 16, con lo que se evitan con seguridad el desplazamiento de una superficie de montaje 34 hacia fuera de su posición ideal y, por tanto, un debilitamiento de la fuerza de retención magnética, así como un colapsamiento del cojín de gas. Además, se evita de esta manera que, en caso de que se produzca un vuelco de la superficie de montaje 34, una componente de fuerza oblicuamente dirigida de la corriente de gas que sale de las toberas de salida de gas origine un movimiento lateral del primer elemento de montaje 14, con lo que se garantiza aquí también una libertad de movimiento en dirección horizontal de la disposición 2 de paneles solares colgada del primer elemento de montaje 14.

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo de montaje cilíndrico individual 28 tomada oblicuamente desde arriba. En el lado superior del dispositivo de montaje 28 puede apreciarse la superficie de montaje 34, en el centro de la cual está colocada la superficie frontal del imán permanente 18 configurado también en forma cilíndrica. Alrededor del imán permanente 18 está previsto un gran número de microtoberas 22 como estructura de salida de gas 47 para la salida de la corriente de gas, lo cual se ha representado esquemáticamente en la Figura 3 como un anillo 46.

Se describe seguidamente la constitución del dispositivo de montaje 28 con ayuda de la sección vertical representada en la Figura 4.

El dispositivo de montaje 28 está constituido por una cabeza de montaje 32 y el puntal de tracción 36. La cabeza de montaje cilíndrica 32 presenta una carcasa 48 que da alojamiento al imán 18 y en la que está formada la estructura distribuidora de gas para las toberas de salida de gas 22. La carcasa 48 está constituida por una envolvente anular exterior superior 50, una envolvente anular exterior inferior 52, un núcleo interior superior 54 y un núcleo interior inferior 56.

Las toberas de salida de gas 22 están formadas en la envolvente anular exterior superior 50 de la superficie de montaje 34 colocada arriba en la Figura 4. En el interior de la envolvente anular exterior superior 50 está previsto, detrás de las toberas de salida de gas 22, un canal anular 58 que está abierto hacia la envolvente anular exterior inferior 52.

La envolvente anular exterior inferior 52 está provista, en su superficie orientada hacia la envolvente anular exterior superior 50, de un canal anular 60 a manera de ranura que, después de ensamblar las dos envolventes anulares 50, 52, está en comunicación de fluido con el canal anular 58. Desde el canal anular 60 de la envolvente anular exterior inferior discurren unos canales radiales 62, 62' dirigidos radialmente hacia dentro, los cuales están en comunicación de fluido con canales radiales 64, 64' del núcleo interior inferior 56 cuando éste está instalado en las envolventes anulares ensambladas 50, 52. Las envolventes anulares 50, 52 están ensambladas una con otra con acción de sellado de una manera conocida para el experto, por ejemplo por medio de soldadura, pegadura, tornillos o similares.

El núcleo interior inferior 56 se atornilla por medio de una rosca exterior en una rosca interior prevista en la pared interior de la unidad constituida por la envolvente anular exterior superior 50 y la envolvente anular exterior inferior 52, estando instalada una junta anular 66 entre la superficie frontal inferior de la envolvente anular exterior inferior 52 y una superficie superior de forma anular del tramo inferior del núcleo interior inferior 56 configurado a manera de brida, y proporcionando dicha junta un sellado entre el núcleo interior inferior 56 y la unidad formada por las dos envolventes anulares 50, 52.

El núcleo interior inferior 56 posee un taladro roscado central 68 que está en comunicación de fluido con los canales radiales 64, 64' de la pared del núcleo interior inferior 56. En el taladro roscado central 68 está atornillada una pieza de acometida de fluido 70 que está formada en el extremo superior del puntal de tracción 36 y presenta un canal de alimentación 72 para el gas comprimido. El canal de alimentación 72 está provisto, de manera en sí conocida, de una conexión para una manguera de alimentación de gas (no mostrada) que está unida con una fuente de gas comprimido (no mostrada).

El núcleo interior superior 54 está atornillado también en el interior - provisto de rosca - de la envolvente anular exterior superior 50, estando prevista al menos una placa de junta 74 entre el núcleo interior superior 54 y el núcleo interior inferior 56. En la zona de su superficie frontal superior que forma la superficie de montaje 34, el núcleo interior superior 54 está provisto de un taladro ciego central 76 en el que está instalado el imán 18, quedando éste fijado, por ejemplo, con una masa de relleno 78 que rodea al imán 18. La envolvente anular exterior superior 50, el núcleo interior superior 54, el imán 18 y la masa de relleno 78 forman conjuntamente en su lado superior la superficie de montaje plana 34.

Las toberas de salida de gas 22 están configuradas como microtoberas que se forman por medio de un rayo rico en energía, por ejemplo un rayo láser, en el tramo de pared delgado 50' entre la superficie de montaje 34 y la superficie de fondo 58' del canal anular 58. Como puede apreciarse en la Figura 4, las toberas de salida de gas 22 discurren aquí estrechándose cónicamente desde el canal anular 58 hacia la superficie de montaje 34.

El gas comprimido introducido en el canal de alimentación 72 entra en el taladro roscado central 68 del núcleo interior inferior 56 y circula desde allí a través de los canales radiales 64, 64' y 62, 62' entrando en el canal anular 60 de la envolvente anular exterior inferior 52 y pasando luego al canal anular 58 de la envolvente anular exterior superior 50, desde el cual sale por las toberas de salida de gas 22.

La Figura 5 muestra un ejemplo en el que está prevista la disposición de montaje según la invención en un sistema de transporte de carga con el cual se puede posicionar de forma muy precisa una carga colgante.

Un primer elemento de montaje 114 que presenta cuatro cabezas de montaje 132 está suspendido por fuerza magnética - de la misma manera ya descrita en el primer ejemplo - de una estructura de techo que sirve como segundo elemento de montaje 116. El primer elemento de montaje 114 presenta dos vigas de soporte 138, 138' que están unidas en sus respectivos extremos con sendas cabezas de montaje asociadas 132 a través de unos puntales de tracción 136. En el centro, las vigas de soporte 138, 138' realizadas cada una de ellas a manera de brazo de balanza están unidas de forma basculable y articulada con los extremos de una viga de soporte común 140 colocada debajo de ellas, y esta viga de soporte común 140 está unida en su centro de manera articulada y basculable con un tirante 124 en cuyo extremo inferior está sujeta también de forma basculable la carga 132 por medio de un tirante auxiliar 125. La carga 102 está constituida en el presente ejemplo por un árbol que ha de instalarse en un manguito de cojinete 101 representado libre en el espacio en la Figura 5, pero que en realidad está fijado sobre una placa de montaje.

El primer elemento de montaje 114 puede moverse libremente sin rozamiento junto con la carga 102 suspendida del mismo en dirección horizontal, en el plano abarcado por los ejes Y y Z y formado por la estructura del techo, tal como ya se ha descrito en relación con el primer ejemplo. Una accionamiento de traslación no mostrado con detalle para el primer elemento de montaje 114 proporciona el movimiento de traslación deseado en el plano abarcado por los ejes Y y Z.

Cuando el árbol que forma la carga 102 está colocado exactamente por encima del taladro de alojamiento 101' del manguito de cojinete 101 fijado sobre la mesa de montaje, el árbol es hecho descender en el taladro de alojamiento 101' del manguito de cojinete 101. Para hacer posible este descenso, el tirante 124 o el tirante auxiliar 125 es extensible telescópicamente hacia abajo.

Para lograr un mejor posicionamiento de la carga en el lugar de deposición alcanzado, se puede reducir la corriente de gas que sale de las toberas de salida de gas de las cabezas de montaje 132, con lo que predomina la fuerza magnética y se evita así un movimiento lateral no deseado del primer elemento de montaje 114 con la carga colgada del mismo.

La invención no queda limitada al ejemplo de realización anterior, que sirve únicamente para la explicación general de la idea central de la invención. Por el contrario, en el marco del ámbito de protección el dispositivo según la invención puede adoptar también formas de ejecución distintas de las anteriormente descritas. El dispositivo puede presentar especialmente características que representen una combinación de las respectivas características individuales de las reivindicaciones.

Los símbolos de referencia incluidos en las reivindicaciones, la descripción y los dibujos sirven únicamente para entender mejor la invención y no pretenden limitar el alcance de la protección.

Lista de símbolos de referencia

2	Disposición de paneles solares
4	Disposición de montaje
6	Panel solar
8	Articulación a manera de bisagra
8'	Articulación a manera de bisagra
10	Estructura de fijación
12	Placa de fijación
14	Primer elemento de montaje

16	Segundo elemento de montaje
18	Imán
20	Superficie de montaje
22	Tobera de salida de gas
24	Tirante
26	Viga horizontal
28	Dispositivo de montaje
30	Estructura de soporte
32	Cabeza de montaje
34	Superficie de soporte
36	Puntal de tracción
38	Viga de soporte
38'	Viga de soporte
38''	Viga de soporte
38'''	Viga de soporte
40	Viga de soporte
40'	Viga de soporte
42	Viga de soporte
42'	Viga de soporte
44	Viga de soporte
46	Anillo
48	Carcasa
50	Envolvente anular exterior superior
52	Envolvente anular exterior inferior
54	Núcleo interior superior
56	Núcleo interior inferior
58	Canal anular
60	Canal anular
62	Canal radial
62'	Canal radial
64	Canal radial
64'	Canal radial
66	Junta anular
68	Taladro roscado central
70	Pieza de acometida de fluido
72	Canal de alimentación
74	Placa de junta
76	Taladro ciego
78	Masa de relleno
101	Manguito de cojinete
101'	Taladro de alojamiento
102	Carga
114	Elemento de montaje
116	Plano
124	Tirante
125	Tirante auxiliar
132	Cabezas de montaje
136	Puntal de tracción
138	Viga de soporte
138'	Viga de soporte
140	Viga de soporte
S	\begin{minipage}[t]{50mm} Centro de gravedad de masa de un panel solar\end{minipage}
X	\begin{minipage}[t]{50mm} Eje de simetría de la cabeza de montaje\end{minipage}
E1 a E4	Planos de la estructura de soporte

Claims (13)

1. Disposición de montaje para soportar una carga colgante (2),

- en donde la disposición de montaje (4) presenta un primero y un segundo elementos de montaje (14, 16),

- en donde uno de los elementos de montaje presenta al menos un imán (18), y

- en donde el otro elemento de montaje comprende un metal hacia el cual se atrae magnéticamente el elemento de montaje primeramente citado,

- en donde al menos uno de los elementos de montaje (14; 16) presenta en su superficie de montaje (20) al menos una tobera de salida de gas (22) que es solicitada por un gas comprimido, de modo que una corriente de gas que sale de la tobera de salida de gas (22) forma un cojín de gas entre los elementos de montaje (14, 16) que se atraen uno hacia otro a consecuencia de la fuerza magnética, cuyo cojín hace que los elementos de montaje (14, 16) se mantengan distanciados uno de otro, y

- en donde un primero (14) de los elementos de montaje (14, 16) presenta una pluralidad de cabezas de montaje (32),

caracterizada porque

- las cabezas de montaje (32) están montadas individualmente de forma basculable en una estructura de soporte (30) que puede unirse operativamente con la carga (2) a soportar para que las distintas cabezas de montaje (32) se apliquen cada una de ellas de forma óptima al segundo (16) de los elementos de montaje (14, 16),

- las toberas de salida de gas (22) están previstas en el primer elemento de montaje (14), presentando cada cabeza de montaje (32) al menos una tobera de salida de gas (22) para la generación del cojín de gas,

- cada cabeza de montaje (32) del primer elemento de montaje (14) está provista de al menos uno de los imanes (18) y

- el segundo elemento de montaje (16) comprende el metal y es de construcción sustancialmente plana,

- el segundo elemento de montaje (16) está formado por una plancha metálica estacionaria,

- las cabezas de montaje (32) del primer elemento de montaje (14) están dispuestas en fila,

- están previstas al menos dos cabezas de montaje (32) que están articuladas de forma lateralmente móvil en un respectivo extremo de una viga de soporte (38, 38', 38'', 38''') a manera de brazo de balanza, y

- la viga de soporte (38, 38', 38'', 38''') está montada directa o indirectamente de forma basculable, a manera de brazo de balanza, en una estructura de suspensión (24, 26) para la carga (2) que se ha de soportar.

2. Disposición de montaje según la reivindicación 1, caracterizada porque

- la estructura de soporte (30) presenta en un primer plano (E1) un número par de primeras vigas de soporte (38, 38', 38'', 38''') a manera de brazos de balanza, en cuyos respectivos extremos están montadas de forma basculable dos cabezas de montaje (32) contiguas una a otra,

- la estructura de soporte (30) presenta en un segundo plano (E2) una pluralidad de segundas vigas de soporte (40, 40') a manera de brazos de balanza, en cuyos respectivos extremos están montados de forma basculable, a manera de brazos de balanza, dos primeras vigas de soporte (38, 38'; 38'', 38''') contiguas una a otra, y

- la estructura de soporte (30) presenta preferiblemente en uno o más planos adicionales (E3) unas vigas de soporte (42, 42') a manera de brazos de balanza, en cuyos respectivos extremos están montados de forma basculable, a manera de brazos de balanza, dos vigas de soporte (40, 40') del plano superpuesto (E2) contiguas una a otra, y

- el plano más inferior (E4) presenta una única y última viga de soporte (44) que está montada de forma basculable, a manera de brazo de balanza, en la estructura de suspensión (24, 26) para la carga (2) que se ha de soportar.

3. Disposición de montaje según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque están previstos como imanes (18) unos imanes permanentes.

4. Disposición de montaje según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos uno de los imanes (18) está formado por un electroimán.

5. Disposición de montaje según la reivindicación 4, caracterizada porque la fuerza de atracción del electroimán y/o la fuerza de repulsión del cojín de gas son regulables.

6. Disposición de montaje según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque

- la cabeza de montaje (32) presenta una carcasa en la que está integrado el al menos un imán (18), y

- la carcasa forma una superficie de montaje (34) de la cabeza de montaje (32), estando prevista en la carcasa, en la superficie de montaje (34) alrededor del imán (18), al menos una estructura de salida de gas (47) que presenta al menos una tobera de salida de gas (22).

7. Disposición de montaje según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la tobera de salida de gas (22) de la superficie de montaje (34) está formada por microagujeros taladrados por medio de un chorro rico en energía, los cuales son de configuración cónica, estando colocada su sección transversal más estrecha junto a la desembocadura en la superficie de montaje (34).

8. Disposición de montaje según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque la estructura de salida de gas (47) presentan una pluralidad de toberas de salida de gas (22) dispuestas alrededor del imán (18).

9. Disposición de montaje según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque la tobera de salida de gas (22) está en comunicación de fluido con una ranura de la carcasa dispuesta alrededor del imán.

10. Disposición de montaje según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque

- la carcasa (48) está construida sustancialmente con simetría axial, preferiblemente en forma cilíndrica, extendiéndose la superficie de montaje (34) ortogonalmente al eje de simetría (X) de la cabeza de montaje (32), de preferencia ortogonalmente en todas las direcciones,

- el imán está dispuesto coaxialmente al eje de simetría (X) de la cabeza de montaje (32), extendiéndose las líneas de campo interiores del imán (18) en dirección sustancialmente paralela al eje de simetría (X), y

- las toberas de salida de gas (22) están dispuestas en forma de círculo alrededor del imán (18) sobre al menos un anillo (46) que está colocado también
coaxialmente al eje de simetría (X).

11. Disposición de montaje según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque

- la cabeza de montaje está configurada en forma de rectángulo o de trapecio en planta y

- el imán está configurado en forma de rectángulo o de trapecio en planta.

12. Uso de la disposición de montaje (4) según una de las reivindicaciones 1 a 11 para suspender, compensando la fuerza de la gravedad, una disposición (2) de paneles solares plegables para un satélite en un dispositivo de ensayo para una prueba del proceso de desplegado con simulación de ingravidez en un campo gravitatorio, estando prevista al menos una disposición de montaje (4) para suspender la disposición (2) de paneles solares con movilidad horizontal libre.

13. Uso según la reivindicación 12, caracterizado porque están previstas varias disposiciones de montaje (4), de las que una respectiva disposición de montaje (4) lleva montado un panel solar (6) de la disposición (2) de paneles solares constituida por varios paneles solares (6) en forma colgante con movilidad horizontal libre y con giro libre alrededor del eje vertical (X) que pasa por el centro de gravedad (S) del respectivo panel solar (6).